CN102237052B - 液晶显示器驱动电路及驱动方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种液晶显示器驱动电路及驱动方法，其中驱动电路包括：初始伽马电压生成单元，用于生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压；亮度测试单元，用于测试至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度；目标亮度获取单元，用于获取预先选定的灰阶对应的目标亮度；目标伽马电压生成单元，用于根据目标亮度、测试得到的以及至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。本发明提供的液晶显示器驱动电路及驱动方法，能够在液晶显示器制成之后调整伽马曲线，提高液晶显示器的显示效果。

Description

液晶显示器驱动电路及驱动方法

技术领域

本发明实施例涉及液晶显示器技术领域，尤其涉及一种液晶显示器驱动电路及驱动方法。

背景技术

伽马曲线反映了灰阶和亮度之间的关系，这种关系通常是非线性的。在液晶显示器领域中有多种伽马曲线，不同的伽马曲线可以适应于不同的环境，例如，通常伽马值(Gamma value)为2.2的伽马曲线是较符合人眼的特性的曲线，如果在较亮的环境中可以选择其他伽马值的伽马曲线。

液晶显示器驱动电路包括栅极驱动电路、源极驱动电路和伽马电压生成单元，栅极驱动电路产生用于控制栅线开启和关闭的信号，伽马电压生成单元生成伽马参考电压，并把生成的伽马参考电压发送给源极驱动电路源极驱动电路根据接收到的伽马参考电压生成与需要显示的灰阶对应的模拟电压信号施加到数据线上。

栅线和数据线的交叉区域对应一个子像素。液晶显示器上每个子像素显示的亮度，与该子像素对应的数据线上施加的模拟电压信号的大小有关系，而该模拟电压信号与伽马电压生成单元生成的伽马参考电压有关系。

伽马曲线是液晶显示器的重要特性，与液晶分子的材料、盒厚、像素结构、生成伽马电压参考电压的大小等因素有关系。液晶显示器所需要的伽马曲线是预先设定的，为了获得目标伽马曲线，液晶显示器的伽马参考电压也是预先设置好的。但是在生产过程中由于各种原因，可能最终生产出的液晶显示器显示时灰阶和亮度之间的关系偏离了预先设定的伽马曲线，即根据预先设置的伽马参考电压无法获得预先设定的伽马曲线。

现有技术中的液晶显示器驱动电路，通常需要调整伽马参考电压的大小，从而调整液晶显示器的伽马曲线，使得液晶显示器的实际伽马曲线接近于预先先设定的伽马曲线。调整伽马参考电压是通过调整电阻值的大小来实现。但是，一旦液晶显示器制造完成，电阻值的大小不能调整，那么也就无法调整液晶显示器的伽马曲线，从而影响液晶显示器的显示效果。

发明内容

本发明提供一种液晶显示器驱动电路及驱动方法，用以解决现有技术中液晶显示器的伽马曲线无法调整的缺陷，实现液晶显示器伽马曲线的自动调整，即实现液晶显示器的灰阶和亮度之间的关系的自动调整，提高液晶显示器的显示效果。

本发明提供了一种液晶显示器驱动电路，包括：

初始伽马电压生成单元，用于生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压；

亮度测试单元，与所述初始伽马电压生成单元连接，用于测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度；

目标亮度获取单元，用于获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度；

目标伽马电压生成单元，与所述目标亮度获取单元、亮度测试单元以及初始伽马电压生成单元连接，用于根据所述目标亮度获取单元获取的目标亮度、亮度测试单元测试得到的亮度以及所述初始伽马电压生成单元生成的至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。

本发明还提供了一种液晶显示器驱动方法，包括：

生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压；

测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度；

获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度；

根据所述目标亮度、所述至少二个伽马参考电压中的每个对应的液晶显示器的亮度以及至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。

本发明提供的液晶显示器驱动电路及驱动方法，首先生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压，测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度，获取预先选定的灰阶对应的目标亮度，根据目标亮度、至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度以及至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压，这样，即使液晶显示器已经制成，也可以实时地调整液晶显示器的伽马参考电压，从而实现了液晶显示器伽马曲线的调整，而无需通过调整电阻来调整伽马参考电压，提高了液晶显示器的显示效果。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1所示为本发明液晶显示器驱动电路的结构示意图；

图2所示为本发明各实施例中涉及到的伽马值为2.2的伽马曲线；

图3所示为D₁和D₂与D之间的关系示意曲线；

图4所示为本发明液晶显示器驱动方法的流程图；

11-初始伽马电压生成单元；12-亮度测试单元；

13-目标亮度获取单元；    14-目标伽马电压生成单元。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示为本发明液晶显示器驱动电路的结构示意图，该液晶显示器的驱动电路包括：初始伽马电压生成单元11、亮度测试单元12、目标亮度获取单元13和目标伽马电压生成单元14。初始伽马电压生成单元11用于生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压。亮度测试单元12与初始伽马电压生成单元11连接，用于测试至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度。目标亮度获取单元13用于获取预先选定的灰阶对应的目标亮度L_target。目标伽马电压生成单元14与目标亮度获取单元13、亮度测试单元12以及初始伽马电压生成单元11连接，用于根据目标亮度获取单元获取的目标亮度L_target、亮度测试单元12获取的亮度以及初始伽马电压生成单元11生成的至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。

其中，初始伽马电压生成单元11具体用于生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的两个伽马参考电压D₁和D₂。

亮度测试单元12具体可以用于测试伽马参考电压为D₁时液晶显示器的亮度L₁和伽马参考电压为D₂时液晶显示器的亮度L₂。

目标亮度获取单元13具体可以用于将预先选定的灰阶带入到公式

GV是伽马值，P是预先选定的灰阶，L_max是最大亮度，L_max是预先确定的已知量，获得预先选定的灰阶对应的目标亮度L_target。

目标伽马电压生成单元14具体可以用于根据目标亮度获取单元13获取的目标亮度L_target、亮度测试单元12测试得到的亮度L₁和L₂以及初始伽马电压生成单元11生成的伽马电压D₁和D₂，生成目标伽马电压D_target。具体地，可以用于将目标亮度获取单元13获取的目标亮度L_target代入到公式 $D_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{(L_{t\arg \mathrm{et}}-L_1)(D_2-D_1)}{L_2-L_1}+D_1$ 来生成目标伽马参考电压。

下面以预先生成两个伽马参考电压为例来详细说明如图1所示的液晶显示器驱动电路的工作原理。

假设，预先设定的伽马曲线是伽马值为2.2的伽马曲线，如图2所示为本发明各实施例中涉及到的伽马值为2.2的伽马曲线，横坐标是灰阶，纵坐标是透过率，透过率和亮度有一定关系，该伽马曲线可以用公式(1)表示：

$L={\left(\frac{P}{255}\right)}^{\mathrm{GV}}\×L_{\max }---\left(1\right)$

该公式(1)与

实质上是同一公式，公式中各个参数的含义是相同的，前文中为了便于表述，将公式(1)中的L用L_target代替。

公式(1)中由于L_max是已知量，GV取值为2.2，根据公式(1)可以计算出不同灰阶对应的亮度。

可以预先从如图2所示的伽马曲线中选定几个灰阶，例如预先从伽马曲线上选定7个灰阶，分别是：0、32、64、128、192、224和255，每个灰阶可以对应两个伽马参考电压。因为用于驱动液晶分子反转的是一个由源极驱动电路向像素电极上施加的模拟电压和公共电极上施加的公共电压产生的电压差，源极驱动电路向像素电极上施加的模拟电压可以大于公共电压，也可以小于公共电压，通常，为了避免液晶分子老化，在一帧内，源极驱动电路向像素电极上施加的模拟电压大于公共电压，在相邻的下一帧内，源极驱动电路向像素电极上施加的模拟电压小于公共电压，所以对于同一个灰阶，源极驱动电路向像素电极上施加的模拟电压可以是两个，那么用于产生向像素电极上施加的模拟电压的伽马参考电压也可以是两个。

在小范围内，亮度和伽马参考电压之间是成线性关系，可以用如下公式(2)表示：

L＝aD+b    (2)

公式(2)中，D是伽马参考电压，a和b是两个常数。

为了调整伽马曲线，一开始可以让液晶显示器上的每个像素的灰阶均相同，例如可以选择灰阶32。液晶显示器接收到外部输入的灰阶32时，与该灰阶32对应的一个伽马参考电压是D。初始伽马电压生成单元11可以生成与伽马参考电压D存在预设偏差的两个伽马伽马电压D₁和D₂。D可以大于D₁小于D₂，D与D₁之间的差可以小于或等于0.1伏，D₂与D之间的差可以小于或等于0.1伏。如图3所示为D₁和D₂与D之间的关系示意曲线。该伽马参考电压D₁和D₂被分别施加到液晶显示器。当伽马参考电压是D₁时，源极驱动电路根据伽马参考电压D₁生成一个与灰阶32对应的模拟电压施加到液晶显示器的各个像素上，这样亮度测试单元12可以测得一个亮度L₁。当伽马参考电压是D₂时，源极驱动电路根据伽马参考电压D₂生成一个与灰阶32对应的模拟电压施加到液晶显示器的各个像素上，这样亮度测试单元12可以测得一个亮度L₂。

将L₁代入公式(2)可以得到：L₁＝aD₁+b    (3)

将L₂代入公式(2)可以得到：L₂＝aD₂+b    (4)

将公式(3)和(4)组成二元一次方程组可以获得： $b=L_1-\frac{D_2-D_1}{L_2-L_1}{D}_1.$

将a和b代入到公式(2)可以得到： $L=\frac{(L_2-L_1)(D-D_1)}{D_2-D_1}+L_1---\left(5\right).$

目标亮度获取单元13将亮度灰阶32代入到公式(1)中，可以得到一个目标亮度L_targe。

获取了目标亮度之后，目标伽马电压生成单元14可以根据如下公式(6)获取目标伽马参考电压D_target：

$D_{t\arg \mathrm{et}}=\frac{(L_{t\arg \mathrm{et}}-L_1)(D_2-D_1)}{L_2-L_1}+D_1---\left(6\right)$

公式(6)可以由公式(5)推导得出。

对于其他的预先选定的灰阶，也可以根据上述的方法获得目标伽马参考电压，对于上述7个灰阶，可以获取14个目标伽马参考电压。

上述目标伽马参考电压是根据能够反映目标伽马曲线的公式(1)得到的，那么根据上述的过程获得的目标伽马参考电压就是与目标伽马曲线相符的一个电压，根据该目标伽马参考电压生成的模拟信号施加到液晶显示器的像素电极上，液晶显示器的伽马曲线就能够比较接近于目标伽马曲线，从而实现了校正伽马曲线的目的。

图1所示的结构中，初始伽马电压生成单元11和目标伽马电压生成单元14都是用于生成伽马参考电压的单元，可以均包括在液晶显示器的伽马参考电压生成单元中。

本发明提供的液晶显示器驱动电路，由初始伽马电压生成单元生成两个伽马参考电压D₁和D₂，亮度测试单元测试伽马参考电压为D₁时的液晶显示器的亮度L₁和伽马参考电压为D₂时的液晶显示器亮度L₂，目标亮度获取单元获取目标亮度L_target，再由目标伽马电压生成单元根据获取的亮度L₁和L₂、伽马参考电压D₁和D₂以及目标亮度L_target生成目标伽马参考电压，这样即使液晶显示器已经制成，也可以调整液晶显示器的伽马参考电压，从而实现了液晶显示器伽马曲线的调整，而无需通过调整电阻的方式来调整伽马参考电压。

本发明的实施例中，假设在小范围内亮度和伽马参考电压之间是成线性关系的，如公式(2)所示，所以，通过生成两个伽马参考电压D₁和D₂来计算获得目标伽马参考电压。也可以假设亮度和伽马参考电压之间满足其他的关系，例如二次曲线关系，或者其他的非线性关系，那么就可以生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的二个以上的伽马参考电压，进而获得目标伽马参考电压。

如图4所示为本发明液晶显示器驱动方法的流程图，包括：

步骤101、生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压。具体可以包括：生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的两个伽马参考电压D₁和D₂。

步骤102、测试至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度。具体可以包括测试伽马参考电压为D₁时液晶显示器的亮度L₁和伽马参考电压为D₂时液晶显示器的亮度L₂。

步骤103、获取预先选定的灰阶对应的目标亮度L_target。

步骤104、根据目标亮度、至少二个伽马参考电压中的每个对应的液晶显示器的亮度以及至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。具体可以包括根据目标亮度L_target、测试到的亮度L₁和亮度L₂以及两个伽马参考电压D₁和D₂生成目标伽马参考电压。

其中，步骤103具体可以包括：将预先选定的灰阶带入到公式(1)中获取预先选定的灰阶对应的目标亮度L_target。

步骤104可以包括将目标亮度L_target、亮度L₁、亮度L₂、伽马参考电压D₁和D₂代入到公式(6)生成目标伽马参考电压。

如图4所示的方法的具体实现原理与图1所示的液晶显示器驱动电路的工作原理相同，不再赘述。

本发明提供的液晶显示器驱动方法，首先生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压，测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度，获取选线选定的灰阶对应的目标亮度，根据亮度L₁和L₂、伽马参考电压D₁和D₂以及目标亮度生成目标伽马参考电压，这样，即使液晶显示器已经制成，也可以调整液晶显示器的伽马电压，从而实现了液晶显示器伽马曲线的调整，而无需通过调整电阻来调整伽马参考电压，提高了液晶显示器的显示效果。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种液晶显示器驱动电路，其特征在于，包括：

初始伽马电压生成单元，用于生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压；

亮度测试单元，与所述初始伽马电压生成单元连接，用于测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度；

目标亮度获取单元，用于获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度；

目标伽马电压生成单元，与所述目标亮度获取单元、亮度测试单元以及初始伽马电压生成单元连接，用于根据所述目标亮度获取单元获取的目标亮度、亮度测试单元测试得到的亮度以及所述初始伽马电压生成单元生成的至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。

2.根据权利要求1所述的液晶显示器驱动电路，其特征在于，所述初始伽马电压生成单元具体用于生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的两个伽马参考电压D₁和D₂；

所述亮度测试单元具体用于测试伽马参考电压为D₁时液晶显示器的亮度L₁和伽马参考电压为D₂时液晶显示器的亮度L₂；

所述目标伽马电压生成单元具体用于根据所述目标亮度获取单元获取的目标亮度L_target、亮度测试单元测试得到的亮度L₁和L₂以及所述初始伽马电压生成单元生成的伽马电压D₁和D₂，生成目标伽马参考电压D_target。

3.根据权利要求2所述的液晶显示器驱动电路，其特征在于，所述目标亮度获取单元具体用于将所述预先选定的灰阶带入公式

获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度L_target，GV是伽马值，P是所述预先选定的灰阶，L_max是最大亮度，L_max是预先确定的已知量。

4.根据权利要求2所述的液晶显示器驱动电路，其特征在于，所述目标伽马电压生成单元具体用于将所述目标亮度获取单元获取的目标亮度L_target、亮度测试单元测试得到的亮度L₁和L₂以及所述初始伽马电压生成单元生成的伽马电压D₁和D₂代入到公式来生成目标伽马参考电压D_target。

5.一种液晶显示器驱动方法，其特征在于，包括：

生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压；

测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度；

获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度；

根据所述目标亮度、所述至少二个伽马参考电压中的每个对应的液晶显示器的亮度以及至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压。

6.根据权利要求5所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，所述生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的至少二个伽马参考电压，包括：生成与预先选定的灰阶对应的伽马参考电压D存在预设偏差的两个伽马参考电压D₁和D₂；

所述测试所述至少二个伽马参考电压中的每一个所对应的液晶显示器的亮度，包括：测试伽马参考电压为D₁时液晶显示器的亮度L₁和伽马参考电压为D₂时液晶显示器的亮度L₂；

所述根据所述目标亮度、所述至少二个伽马参考电压中的每个对应的液晶显示器的亮度以及至少二个伽马参考电压，生成目标伽马参考电压，包括：根据所述目标亮度L_target、亮度L₁和L₂以及伽马参考电压D₁和D₂，生成目标伽马参考电压D_target。

7.根据权利要求6所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，所述获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度，包括：

将所述预先选定的灰阶代入到公式

获取所述预先选定的灰阶对应的目标亮度L_target，GV是伽马值，P是所述预先选定的灰阶，L_max是最大亮度，L_max是预先确定的已知量。

8.根据权利要求6所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，所述根据所述目标亮度L_target、亮度L₁和L₂以及伽马参考电压D₁和D₂，生成目标伽马参考电压D_target，包括：

将所述目标亮度L_target、亮度L₁和L₂以及伽马参考电压D₁和D₂代入到公式来生成目标伽马参考电压D_target。

9.根据权利要求5-8中任一权利要求所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，D₁＜D＜D₂。

10.根据权利要求9所述的液晶显示器驱动方法，其特征在于，D与D₁的差小于或等于0.1伏，D₂与D的差小于或等于0.1伏。

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